保定二氧化碳爆破设计合理,CO2爆破

CO2二氧化碳气体以液态杜瓦罐装形式由当地气体站供应，通过充装泵将液态的二氧化碳充装至圆柱体容器（致裂管）内，装入破裂片、激发管和组合密封圈，拧紧充气头泄能头即完成了致裂前的准备工作。将致裂筒和智能云致裂触发器及电源线携至致裂现场，把致裂管插入钻孔中采用砂石填埋好，连接起爆器电源。当微电流通过高激发管时，产生高温，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打开，气化后的二氧化碳在0.4毫秒内渗入基岩孔隙和裂缝，整体岩石受几何级当量冲击波向外迅猛推进，达到致裂效果。

二氧化碳在低于31℃、压力大于7.35MPa时以液态存在，而超过31℃时开始气化，且随温度的变化压力也不断变化。利用这一特点，在致裂器储液管内充装液态二氧化碳，使用快速发热装置，激发液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到定压剪切片极限强度（可设定压力）时，定压剪切片破断，高压气体从释放管释放，作用在煤（岩）体上，从而达到致裂的目的。

预裂切顶工艺是将二氧化碳致裂器送入顶板关键层装在设定方向膨胀做功。致裂器启发后，设备上的释放孔释放高能气体，使得围岩在非设定方向上均匀受压，在设定向上集中受拉，依靠岩石抗压怕拉的特性，使岩石按设定方向拉裂成型，从而实现被致裂体按设定方向张拉断裂成型。致裂器在设定方向上形成聚能流，并产生集中张拉应力，使预裂孔沿聚能方向贯穿，形成预裂面；同时，因致裂器作用力可控，可以在实现预裂的同时又能保护好巷道顶板，使得顶板在工作面到来之前悬而不落。